Linux  
 系统要考虑到驱动的可重用性,因  
 
 
 此提出了驱动的分离与分层这样的软件思路,在这个思路下诞生了我们将来最常打交道的  
 
 
 platform  
 设备驱动,也叫做平台设备驱动。 
 
 
1 Linux 驱动的分离与分层
1.1 驱动的分隔与分离
 
  对于  
  Linux  
  这样一个成熟、庞大、复杂的操作系统,代码的重用性非常重要,否则的话就  
 
 
  
  会在  
  Linux  
  内核中存在大量无意义的重复代码。尤其是驱动程序,因为驱动程序占用了  
  Linux  
 
 
  
  内核代码量的大头,如果不对驱动程序加以管理,任由重复的代码肆意增加,那么用不了多久  
 
 
  
  Linux  
  内核的文件数量就庞大到无法接受的地步。  
 
 
  
  假如现在有三个平台  
  A 
  、 
  B  
  和  
  C 
  ,这三个平台 
  ( 
  这里的平台说的是  
  SOC) 
  上都有  
  MPU6050  
  这  
 
 
  
  个  
  I2C 
  接口的六轴传感器,按照我们写裸机  
  I2C  
  驱动的时候的思路,每个平台都有一个  
  MPU6050  
 
 
  
  的驱动,因此编写出来的最简单的驱动框架如图  
  54.1.1  
  所示:  
 
 
  
 
 
  
   每种平台下都有一个主机驱动和设备驱动,主机驱动肯定是必须  
  
 
   
   要的,毕竟不同的平台其  
   I2C  
   控制器不同。但是右侧的设备驱动就没必要每个平台都写一个 
  
 
   
   
    最好的做法就是每个平台的  
    I2C  
    控制器都提供一个统一的接口  
   
 
    
    ( 
    也叫做主机驱动 
    ) 
    ,每个设备的话也只提供一个驱动程序 
    ( 
    设备驱动 
    ) 
    ,每个设备通过统一的  
    I2C  
   
 
    
    接口驱动来访问 
   
 
    
   
 
    
    实际的  
    I2C  
    驱动设备肯定有很多种,不止  
    MPU6050  
    这一个,那么实际的驱动架构如图  
   
 
    
    54.1.1.3  
    所示:  
   
 
    
   
 
   这个就是驱动的分隔,也就是将主机驱动和设备驱动分隔开来。
在实际的驱动开发中,一般 I2C 主机控制器驱动已经由半导体厂家编写好了,而设备驱动一般也由设备器件的厂家编写好了,我们只需要提供设备信 息即可,比如 I2C 设备的话提供设备连接到了哪个 I2C 接口上, I2C 的速度是多少等等。相当于将设备信息从设备驱动中剥离开来,驱动使用标准方法去获取到设备信息 ( 比如从设备树中获 取到设备信息) ,然后根据获取到的设备信息来初始化设备。这样就相当于驱动只负责驱动, 设备只负责设备,想办法将两者进行匹配即可。
 
    这个就是  
    Linux  
    中的总线 
    (bus) 
    、驱动 
    (driver) 
    和 设备(device) 
    模型,也就是常说的驱动分离。总线就是驱动和设备信息的月老,负责给两者牵线 搭桥,如图 54.1.1.4  
    所示: 
   
 
    
   
 
    
     当我们向系统注册一个驱动的时候, 
     总线就会在右侧的设备中查找,看看有没有与之匹配  
    
 
     
     的设备,如果有的话就将两者联系起来。同样的,当向系统中注册一个设备的时候,总线就会  
    
 
     
      在左侧的驱动中查找看有没有与之匹配的设备,有的话也联系起来 
      。 
      Linux  
      内核中大量的驱动  
     
 
      
      程序都采用总线、驱动和设备模式,我们一会要重点讲解的  
      platform  
      驱动就是这一思想下的产  
     
 
      
      物。 
     
 
      
      
     1.2 驱动的分层
 
       Linux  
       下的驱动往往也是分层的,分层的目 的也是为了在不同的层处理不同的内容。以其他书籍或者资料常常使用到的input( 
       输入子系统, 后面会有专门的章节详细的讲解) 
       为例,简单介绍一下驱动的分层。 
      
 
       
       
       input  
       子系统负责管理所有 跟输入有关的驱动,包括键盘、鼠标、触摸等,最底层的就是设备原始驱动,负责获取输入设 备的原始值,获取到的输入事件上报给 input  
       核心层。 
       input  
       核心层会处理各种  
       IO  
       模型,并且提 供 file_operations  
       操作集合 
      
 
       
       
       我们在编写输入设备驱动的时候只需要处理好输入事件的上报即 可,至于如何处理这些上报的输入事件那是上层去考虑的,我们不用管。 
      
 
       
       
      2 platform 平台驱动模型简介
 
       前面我们讲了设备驱动的分离,并且引出了总线 
       (bus) 
       、驱动 
       (driver) 
       和设备 
       (device) 
       模型,比  
      
 
       
       如  
       I2C 
       、 
       SPI 
       、 
       USB  
       等总线。但是在  
       SOC  
       中有些外设是没有总线这个概念的,但是又要使用总  
      
 
       
       线、驱动和设备模型该怎么办呢?为了解决此问题, 
       Linux  
       提出了  
       platform  
       这个虚拟总线,相应  
      
 
       
       的就有  
       platform_driver  
       和  
       platform_device 
       。  
      
 
       
      2.1 platform 总线
 
        Linux 
        系统内核使用 
        bus_type 
        结构体表示总线,此结构体定义在文件 
        include/linux/device.h 
        ,  
       
 
        
        bus_type  
        结构体内容如下: 
       
 
        
        struct bus_type {
 	const char *name; /* 总线名字 */
 	const char *dev_name; 
 	struct device *dev_root;
 	struct device_attribute *dev_attrs;
 	const struct attribute_group **bus_groups; /* 总线属性 */
 	const struct attribute_group **dev_groups; /* 设备属性 */
 	const struct attribute_group **drv_groups; /* 驱动属性 */
 
 	int (*match)(struct device *dev, struct device_driver *drv);
 	int (*uevent)(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env);
	 int (*probe)(struct device *dev);
 	int (*remove)(struct device *dev);
 	void (*shutdown)(struct device *dev);
 
 	int (*online)(struct device *dev);
 	int (*offline)(struct device *dev);
	int (*suspend)(struct device *dev, pm_message_t state);
	int (*resume)(struct device *dev);
	const struct dev_pm_ops *pm;
	const struct iommu_ops *iommu_ops;
	struct subsys_private *p;
	struct lock_class_key lock_key;
 }; 
         
         总线就是使用  
         match  
         函数来根据注册的设备来查找对应的驱  
        
 
         
         动,或者根据注册的驱动来查找相应的设备,因此每一条总线都必须实现此函数。 
         match  
         函数有  
        
 
         
         两个参数: 
         dev  
         和  
         drv 
         ,这两个参数分别为  
         device  
         和  
         device_driver  
         类型,也就是设备和驱动。 
        
 
         
        2.1.1 platform_bus_type 继承 bus_type
struct bus_type platform_bus_type = {
     .name = "platform",
     .dev_groups = platform_dev_groups,
     .match = platform_match,
     .uevent = platform_uevent,
     .pm = &platform_dev_pm_ops,
 }; 
         
          platform_bus_type  
          就是  
          platform  
          平台总线,其中  
          platform_match  
          就是匹配函数。我们来看  
         
 
          
          一下驱动和设备是如何匹配的, 
          platform_match  
          函数定义在文件  
          drivers/base/platform.c  
          中,函  
         
 
          
          数内容如下所示: 
         
 
        static int platform_match(struct device *dev,
struct device_driver *drv)
 {
     struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);
     struct platform_driver *pdrv = to_platform_driver(drv);
 
     /*When driver_override is set,only bind to the matching driver*/
     if (pdev->driver_override)
         return !strcmp(pdev->driver_override, drv->name);
 
     /* Attempt an OF style match first */
     if (of_driver_match_device(dev, drv))
         return 1;
     /* Then try ACPI style match */
     if (acpi_driver_match_device(dev, drv))
         return 1;
    if (pdrv->id_table)
         return platform_match_id(pdrv->id_table, pdev) != NULL;
 
      /* fall-back to driver name match */
     return (strcmp(pdev->name, drv->name) == 0);
   }
 
         2.1.2 驱动和设备的匹配
           4 种匹配方式 
         
 
          
          
          1.  
          OF  
          类型的匹配,也就是设备树采用的匹配方式,  
         
 
          
          of_driver_match_device  
          函数定义在文件  
          include/linux/of_device.h  
          中。 
          device_driver  
          结构体 
          ( 
          表示  
         
 
          
          设备驱动 
          ) 
          中有个名为 
          of_match_table 
          的成员变量,此成员变量保存着驱动的 
          compatible 
          匹配表,  
         
 
          
          设备树中的每个设备节点的  
          compatible  
          属性会和  
          of_match_table  
          表中的所有成员比较,查看是  
         
 
          
          否有相同的条目,如果有的话就表示设备和此驱动匹配,设备和驱动匹配成功以后  
          probe  
          函数  
         
 
          
          就会执行。  
         
 
          
          2.  
          ACPI  
          匹配方式。  
         
 
          
          3.  
          id_table  
          匹配,每个  
          platform_driver  
          结构体有一个  
          id_table  
         
 
          
          成员变量,顾名思义,保存了很多  
          id  
          信息。这些  
          id  
          信息存放着这个  
          platformd  
          驱动所支持的驱  
         
 
          
          动类型。  
         
 
          
          4. 如果第三种匹配方式的  
          id_table  
          不存在的话就直接比较驱动和  
         
 
          
          设备的  
          name  
          字段,看看是不是相等,如果相等的话就匹配成功。  
         
 
          
          对于支持设备树的  
          Linux  
          版本号, 
          一般设备驱动为了兼容性都支持设备树和无设备树两种  
         
 
          
          匹配方式。 
          也就是第一种匹配方式一般都会存在,第三种和第四种只要存在一种就可以,一般  
         
 
          
          用的最多的还是第四种,也就是直接比较驱动和设备的  
          name  
          字段,毕竟这种方式最简单了。 
         
 
          
         2.2 platform 驱动
 
          platform_driver 结 构 体 表 示 platform 驱动,此结构体定义在文件  
         
 
          
          include/linux/platform_device.h  
          中,内容如下: 
         
 
          
          struct platform_driver {
     int (*probe)(struct platform_device *);
     int (*remove)(struct platform_device *);
     void (*shutdown)(struct platform_device *);
     int (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state);
     int (*resume)(struct platform_device *);
     struct device_driver driver;
     const struct platform_device_id *id_table;
     bool prevent_deferred_probe;
 }; 
           
           probe  
           函数,当驱动与设备匹配成功以后  
           probe  
           函数就会执行,非常重要的函数!!  
          
 
           
           一般驱动的提供者会编写,如果自己要编写一个全新的驱动,那么  
           probe  
           就需要自行实现。  
          
 
           
           
           driver  
           成员,为  
           device_driver  
           结构体变量, 
           Linux  
           内核里面大量使用到了面向对象  
          
 
           
           的思维, 
           device_driver  
           相当于基类,提供了最基础的驱动框架。 
           plaform_driver  
           继承了这个基类,  
          
 
           
           然后在此基础上又添加了一些特有的成员变量。 
          
 
           
           
            id_table  
            表,也就是我们上一小节讲解  
            platform  
            总线匹配驱动和设备的时候采用的  
           
 
            
            第三种方法, 
            id_table  
            是个表 
            ( 
            也就是数组 
            ) 
            ,每个元素的类型为  
            platform_device_id 
            ,  
           
 
            
            platform_device_id  
            结构体内容如下:  
           
 
            
            struct platform_device_id {
     char name[PLATFORM_NAME_SIZE];
     kernel_ulong_t driver_data;
 }; 
            
            device_driver  
            结构体定义在  
            include/linux/device.h 
            , 
            device_driver  
            结构体内容如下: 
           
 
            
          示例代码 54.2.2.3 device_driver 结构体
 struct device_driver {
     const char *name;
     struct bus_type *bus;
 
     struct module *owner;
     const char *mod_name; /* used for built-in modules */
 
     bool suppress_bind_attrs; /* disables bind/unbind via sysfs */
 
     const struct of_device_id *of_match_table;
     const struct acpi_device_id *acpi_match_table;
     int (*probe) (struct device *dev);
     int (*remove) (struct device *dev);
     void (*shutdown) (struct device *dev);
     int (*suspend) (struct device *dev, pm_message_t state);
     int (*resume) (struct device *dev);
     const struct attribute_group **groups;
     const struct dev_pm_ops *pm;
     struct driver_private *p;
 };
 
           
           of_match_table  
           就是采用设备树的时候驱动使用的匹配表,同样是数组,每个匹  
          
 
           
           配项都为  
           of_device_id  
           结构体类型, 
          
 
           
            compatible  
            非常重要,因为对于设备树而言,就是通过设备节点的  
            compatible  
            属  
           
 
            
            性值和  
            of_match_table  
            中每个项目的  
            compatible  
            成员变量进行比较,如果有相等的就表示设备  
           
 
            
            和此驱动匹配成功。  
           
 
            
            在编写  
            platform  
            驱动的时候,首先定义一个  
            platform_driver  
            结构体变量,然后实现结构体  
           
 
            
            中的各个成员变量,重点是实现匹配方法以及  
            probe  
            函数。当驱动和设备匹配成功以后  
            probe  
           
 
            
            函数就会执行,具体的驱动程序在  
            probe  
            函数里面编写,比如字符设备驱动等等。  
           
 
            
           int platform_driver_register (struct platform_driver *driver)platform_driver_unregister(struct platform_driver *drv)
 
        platform 驱动框架如下所示 
       
 
        
       
 
       
 
       
 
       
 
        
         platform 驱动还是传统的字符设备驱动、块设备驱动或网络设备驱动,只是套  
        
 
         
         上了一张“platform”的皮,目的是为了使用总线、驱动和设备这个驱动模型来实现驱动的分  
        
 
         
         离与分层。 
        
 
         
         
          xxx_of_match  
          匹配表,如果使用设备树的话将通过此匹配表进行驱动和设备  
         
 
          
          的匹配。第  
          51  
          行设置了一个匹配项,此匹配项的  
          compatible  
          值为“ 
          xxx-gpio 
          ”,因此当设备树中  
         
 
          
          设备节点的  
          compatible  
          属性值为“ 
          xxx-gpio 
          ”的时候此设备就会与此驱动匹配。 
          第 52 行是一个  
         
 
          
          标记,of_device_id 表最后一个匹配项必须是空的。  
         
 
          
          
           第  
           58~65  
           行,定义一个  
           platform_driver  
           结构体变量  
           xxx_driver 
           ,表示  
           platform  
           驱动,第  
           59~62  
          
 
           
           行设置  
           paltform_driver  
           中的  
           device_driver  
           成员变量的  
           name  
           和  
           of_match_table  
           这两个属性。其中  
          
 
           
           name  
           属性用于传统的驱动与设备匹配,也就是检查驱动和设备的  
           name  
           字段是不是相同。  
          
 
           
           of_match_table  
           属性就是用于设备树下的驱动与设备检查。对于一个完整的驱动程序,必须提供  
          
 
           
           有设备树和无设备树两种匹配方法。 
          
 
           
          2.3 platform 设备
 
           platform_device  
           这个结构体表示  
           platform  
           设备,这里我们要注意,如果内核支持设备树  
          
 
           
           的话就不要再使用  
           platform_device 来描述设备了。 
          
 
           
          示例代码 54.2.3.1 platform_device 结构体代码段
 struct platform_device {
     const char *name; 
     int id; 
     bool id_auto;
     struct device dev;
     u32 num_resources; 
     struct resource *resource;
     const struct platform_device_id *id_entry;
     char *driver_override; /* Driver name to force a match */
     /* MFD cell pointer */
     struct mfd_cell *mfd_cell;
     /* arch specific additions */
     struct pdev_archdata archdata;
 };
 struct resource {
     resource_size_t start;
     resource_size_t end;
     const char *name;
     unsigned long flags;
     struct resource *parent, *sibling, *child;
 }; 
            
            第  
            23  
            行, 
            name  
            表示设备名字,要和所使用的  
            platform  
            驱动的  
            name  
            字段相同,否则的话设  
           
 
            
            备就无法匹配到对应的驱动。比如对应的  
            platform  
            驱动的  
            name  
            字段为“ 
            xxx-gpio 
            ”,那么此  
            name  
           
 
            
            字段也要设置为“ 
            xxx-gpio 
            ”。  
           
 
            
            第  
            27  
            行, 
            num_resources  
            表示资源数量,一般为第  
            28  
            行  
            resource  
            资源的大小。  
           
 
            
            第  
            28  
            行, 
            resource  
            表示资源,也就是设备信息,比如外设寄存器等。 
            Linux  
            内核使用  
            resource  
           
 
            
            结构体表示资源。 
           
 
            
            
             start  
             和  
             end  
             分别表示资源的起始和终止信息,对于内存类的资源,就表示内存起始和终止  
            
 
             
             地址, 
             name  
             表示资源名字, 
             flags  
             表示资源类型,可选的资源类型都定义在了文件  
            
 
             
             include/linux/ioport.h  
             里面, 
            
 
             
            
 
             
              在以前不支持设备树的 
              Linux 
              版本中,用户需要编写 
              platform_device 
              变量来描述设备信息,  
             
 
              
              然后使用  
              platform_device_register  
              函数将设备信息注册到  
              Linux  
              内核中,此函数原型如下所示:  
             
 
              
             int platform_device_register(struct platform_device *pdev)
 
              如果不再使用  
              platform  
              的话可以通过  
              platform_device_unregister  
              函数注销掉相应的  
              platform  
             
 
              
              设备, 
              platform_device_unregister  
              函数原型如下:  
             
 
              
               
             
 
             void platform_device_unregister(struct platform_device *pdev)
platform 设备信息框架如下所示:
示例代码 54.2.3.4 platform 设备框架
 /* 寄存器地址定义*/
 #define PERIPH1_REGISTER_BASE (0X20000000) /* 外设 1 寄存器首地址 */ 
 #define PERIPH2_REGISTER_BASE (0X020E0068) /* 外设 2 寄存器首地址 */
 #define REGISTER_LENGTH 4
 /* 资源 */
 static struct resource xxx_resources[] = {
 [0] = {
 .start = PERIPH1_REGISTER_BASE,
 .end = (PERIPH1_REGISTER_BASE + REGISTER_LENGTH - 1),
 .flags = IORESOURCE_MEM,
 }, 
 [1] = {
 .start = PERIPH2_REGISTER_BASE,
 .end = (PERIPH2_REGISTER_BASE + REGISTER_LENGTH - 1),
 .flags = IORESOURCE_MEM,
 },
 };
 /* platform 设备结构体 */
 static struct platform_device xxxdevice = {
 .name = "xxx-gpio",
 .id = -1,
 .num_resources = ARRAY_SIZE(xxx_resources),
 .resource = xxx_resources,
 };
 
 /* 设备模块加载 */
static int __init xxxdevice_init(void)
 {
 return platform_device_register(&xxxdevice);
 }
 /* 设备模块注销 */
 static void __exit xxx_resourcesdevice_exit(void)
 {
 platform_device_unregister(&xxxdevice);
 }
 module_init(xxxdevice_init);
 module_exit(xxxdevice_exit);
 MODULE_LICENSE("GPL");
 MODULE_AUTHOR("zuozhongkai"); 
             
             相比设备树 复杂多了,当  
             Linux  
             内核支持了设  
            
 
             
             备树以后就不需要用户手动去注册  
             platform  
             设备了。因为设备信息都放到了设备树中去描述,  
            
 
             
             Linux  
             内核启动的时候会从设备树中读取设备信息,然后将其组织成  
             platform_device  
             形式 
            
 
             
            
              非设备树下的例程忽略 
            
 
             
            3 设备树下的 platform 驱动简介
 
             platform  
             驱动框架分为总线、设备和驱动,其中总线不需要我们这些驱动程序员去管理,这  
            
 
             
             个是  
             Linux  
             内核提供的,我们在编写驱动的时候只要关注于设备和驱动的具体实现即可。在没  
            
 
             
             有设备树的  
             Linux  
             内核下,我们需要分别编写并注册  
             platform_device  
             和  
             platform_driver 
             ,分别代  
            
 
             
             表设备和驱动。在使用设备树的时候,设备的描述被放到了设备树中,因此  
             platform_device  
             就  
            
 
             
             不需要我们去编写了,我们只需要实现  
             platform_driver  
             即可。在编写基于设备树的  
             platform  
             驱  
            
 
             
             动的时候我们需要注意一下几点:  
            
 
             
             
             1 
             、在设备树中创建设备节点 
            
 
             
             
              毫无疑问,肯定要先在设备树中创建设备节点来描述设备信息,重点是要设置好  
              compatible  
             
 
              
              属性的值,因为  
              platform  
              总线需要通过设备节点的  
              compatible  
              属性值来匹配驱动!这点要切记。  
             
 
              
              比如,我们可以编写如下所示的设备节点来描述我们本章实验要用到的  
              LED  
              这个设备: 
             
 
             示例代码 55.1.1 gpioled 设备节点
 gpioled {
     #address-cells = <1>;
     #size-cells = <1>;
     compatible = "atkalpha-gpioled";
     pinctrl-names = "default";
     pinctrl-0 = <&pinctrl_led>;
     led-gpio = <&gpio1 3 GPIO_ACTIVE_LOW>;
     status = "okay";
 }; 
               
               2 
               、编写  
               platform  
               驱动的时候要注意兼容属性 
              
 
               
                在使用设备树的时候  
                platform  
                驱动会通过  
                of_match_table  
                来  
               
 
                
                保存兼容性值,也就是表明此驱动兼容哪些设备。所以, 
                of_match_table  
                将会尤为重要,比如本  
               
 
                
                例程的  
                platform  
                驱动中  
                platform_driver  
                就可以按照如下所示设置: 
               
 
                
               示例代码 55.1.2 of_match_table 匹配表的设置
 static const struct of_device_id leds_of_match[] = {
     { .compatible = "atkalpha-gpioled" }, /* 兼容属性 */
     { /* Sentinel */ }
 };
 
 MODULE_DEVICE_TABLE(of, leds_of_match); //声明一下 leds_of_match 这个设备匹配表。
 
static struct platform_driver leds_platform_driver = {
     .driver = {
         .name = "imx6ul-led",
         .of_match_table = leds_of_match,
     },
     .probe = leds_probe,
     .remove = leds_remove,
 }; 
                 
                 通过  
                 MODULE_DEVICE_TABLE  
                 声明一下  
                 leds_of_match  
                 这个设备匹配表。  
                
 
                 
                  3 
                  、编写  
                  platform  
                  驱动  
                 
 
                  
                  基于设备树的  
                  platform  
                  驱动和上一章无设备树的  
                  platform  
                  驱动基本一样,都是当驱动和设  
                 
 
                  
                  备匹配成功以后就会执行  
                  probe  
                  函数。我们需要在  
                  probe  
                  函数里面执行字符设备驱动那一套,  
                 
 
                  
                  当注销驱动模块的时候  
                  remove  
                  函数就会执行,都是大同小异的 
                 
 
                  
                 3.1 硬件原理图分析
 
                   本章实验我们只使用到  
                   IMX6U-ALPHA  
                   开发板上的  
                   LED  
                   灯,因此实验硬件原理图参考  
                   8.3  
                  
 
                   
                   小节即可。 
                  
 
                  
                   
                 
 
                3.2 实验程序编写
 
                  本实验对应的例程路径为: 
                  开发板光盘 
                  -> 2 
                  、 
                  Linux  
                  驱动例程 
                  -> 18_dtsplatform 
                  。  
                 
 
                  
                  本章实验我们编写基于设备树的  
                  platform  
                  驱动,所以需要在设备树中添加设备节点,然后  
                 
 
                  
                  我们只需要编写  
                  platform  
                  驱动即可。 
                 
 
                  
                  
                   第  
                   183~186  
                   行,匹配表,描述了此驱动都和什么样的设备匹配,第  
                   184  
                   行添加了一条值为  
                  
 
                   
                   "atkalpha-gpioled" 
                   的  
                   compatible  
                   属性值,当设备树中某个设备节点的  
                   compatible  
                   属性值也为  
                  
 
                   
                   “ 
                   atkalpha-gpioled 
                   ”的时候就会与此驱动匹配。 
                  
 
                  
                   第  
                   120~164  
                   行, 
                   platform  
                   驱动的  
                   probe  
                   函数,当设备树中的设备节点与驱动之间匹配成功  
                  
 
                   
                   以后此函数就会执行,原来在驱动加载函数里面做的工作现在全部放到  
                   probe  
                   函数里面完成。  
                  
 
                   
                   第  
                   189~196  
                   行, 
                   platform_driver  
                   驱动结构体, 
                   191  
                   行设置这个  
                   platform  
                   驱动的名字为“ 
                   imx6ul 
                  
 
                   
                   led 
                   ”,因此,当驱动加载成功以后就会在 
                   /sys/bus/platform/drivers/ 
                   目录下存在一个名为“ 
                   imx6u 
                  
 
                   
                   led 
                   ”的文件。 第  
                   192  
                   行设置  
                   of_match_table  
                   为上面的  
                   led_of_match 
                   。  
                  
 
                   
                   
                  示例代码 55.3.2.1 leddriver.c 文件代码段
1 #include <linux/types.h>
2 #include <linux/kernel.h>
3 #include <linux/delay.h>
4 #include <linux/ide.h>
5 #include <linux/init.h>
6 #include <linux/module.h>
7 #include <linux/errno.h>
8 #include <linux/gpio.h>
9 #include <linux/cdev.h>
10 #include <linux/device.h>
11 #include <linux/of_gpio.h>
12 #include <linux/semaphore.h>
13 #include <linux/timer.h>
14 #include <linux/irq.h>
15 #include <linux/wait.h>
16 #include <linux/poll.h>
17 #include <linux/fs.h>
18 #include <linux/fcntl.h>
19 #include <linux/platform_device.h>
20 #include <asm/mach/map.h>
21 #include <asm/uaccess.h>
22 #include <asm/io.h>
23 /***************************************************************
24 Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
25 文件名 : leddriver.c
26 作者 : 左忠凯
27 版本 : V1.0
28 描述 : 设备树下的 platform 驱动
29 其他 : 无
30 论坛 : www.openedv.com
31 日志 : 初版 V1.0 2019/8/13 左忠凯创建
32 ***************************************************************/
33 #define LEDDEV_CNT 1 /* 设备号长度 */
34 #define LEDDEV_NAME "dtsplatled" /* 设备名字 */
35 #define LEDOFF 0
36 #define LEDON 1
37 
38 /* leddev 设备结构体 */
39 struct leddev_dev{
40     dev_t devid; /* 设备号 */
41     struct cdev cdev; /* cdev */
42     struct class *class; /* 类 */
43     struct device *device; /* 设备 */
44     int major; /* 主设备号 */ 
45     struct device_node *node; /* LED 设备节点 */
46     int led0; /* LED 灯 GPIO 标号 */
47 };
48 
49 struct leddev_dev leddev; /* led 设备 */
50
51 /*
52 * @description : LED 打开/关闭
53 * @param - sta : LEDON(0) 打开 LED,LEDOFF(1) 关闭 LED
54 * @return : 无
55 */
56 void led0_switch(u8 sta)
57 {
58 if (sta == LEDON )
59     gpio_set_value(leddev.led0, 0);
60 else if (sta == LEDOFF)
61     gpio_set_value(leddev.led0, 1);
62 }
63 
64 /*
65 * @description : 打开设备
66 * @param – inode : 传递给驱动的 inode
67 * @param - filp : 设备文件,file 结构体有个叫做 private_data 的成员变量
68 * 一般在 open 的时候将 private_data 指向设备结构体。
69 * @return : 0 成功;其他 失败
70 */
71 static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
72 {
73     filp->private_data = &leddev; /* 设置私有数据 */
74     return 0;
75 }
76 
77 /*
78 * @description : 向设备写数据
79 * @param - filp : 设备文件,表示打开的文件描述符
80 * @param - buf : 要写给设备写入的数据
81 * @param - cnt : 要写入的数据长度
82 * @param – offt : 相对于文件首地址的偏移
83 * @return : 写入的字节数,如果为负值,表示写入失败
84 */
85 static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf,
    size_t cnt, loff_t *offt)
86 {
87     int retvalue;
88     unsigned char databuf[2];
89     unsigned char ledstat;
90 
91     retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt);
92     if(retvalue < 0) {
93 
94         printk("kernel write failed!\r\n");
95         return -EFAULT;
96     }
97 
98     ledstat = databuf[0];
99     if (ledstat == LEDON) {
100         led0_switch(LEDON);
101     } else if (ledstat == LEDOFF) {
102         led0_switch(LEDOFF);
103     }
104     return 0;
105 }
106
107 /* 设备操作函数 */
108 static struct file_operations led_fops = {
109     .owner = THIS_MODULE,
110     .open = led_open,
111     .write = led_write,
112 };
113
114 /*
115 * @description : flatform 驱动的 probe 函数,当驱动与
116 * 设备匹配以后此函数就会执行
117 * @param - dev : platform 设备
118 * @return : 0,成功;其他负值,失败
119 */
120 static int led_probe(struct platform_device *dev)
121 { 
122     printk("led driver and device was matched!\r\n");
123     /* 1、设置设备号 */
124     if (leddev.major) {
125         leddev.devid = MKDEV(leddev.major, 0);
126         register_chrdev_region(leddev.devid, LEDDEV_CNT,LEDDEV_NAME);
127         } else {
128         alloc_chrdev_region(&leddev.devid, 0, LEDDEV_CNT,LEDDEV_NAME);
129         leddev.major = MAJOR(leddev.devid);
130     }
131
132     /* 2、注册设备 */
133     cdev_init(&leddev.cdev, &led_fops);
134     cdev_add(&leddev.cdev, leddev.devid, LEDDEV_CNT);
135
136     /* 3、创建类 */
137     leddev.class = class_create(THIS_MODULE, LEDDEV_NAME);
138     if (IS_ERR(leddev.class)) {
139         return PTR_ERR(leddev.class);
140     }
141
142     /* 4、创建设备 */
143     leddev.device = device_create(leddev.class, NULL, leddev.devid,NULL,LEDDEV_NAME);
144     if (IS_ERR(leddev.device)) {
145         return PTR_ERR(leddev.device);
146     }
147
148     /* 5、初始化 IO */ 
149     leddev.node = of_find_node_by_path("/gpioled");
150     if (leddev.node == NULL){
151         printk("gpioled node nost find!\r\n");
152         return -EINVAL;
153     }
154 
155     leddev.led0 = of_get_named_gpio(leddev.node, "led-gpio", 0);
156     if (leddev.led0 < 0) {
157         printk("can't get led-gpio\r\n");
158     return -EINVAL;
159      }
160
161     gpio_request(leddev.led0, "led0");
162     gpio_direction_output(leddev.led0, 1); /*设置为输出,默认高电平 */
163     return 0;
164    }
165
166 /*
167 * @description : remove 函数,移除 platform 驱动的时候此函数会执行
168 * @param - dev : platform 设备
169 * @return : 0,成功;其他负值,失败
170 */
171 static int led_remove(struct platform_device *dev)
172 {
173     gpio_set_value(leddev.led0, 1); /* 卸载驱动的时候关闭 LED */
174
175     cdev_del(&leddev.cdev); /* 删除 cdev */
176     unregister_chrdev_region(leddev.devid, LEDDEV_CNT);
177     device_destroy(leddev.class, leddev.devid);
178     class_destroy(leddev.class);
179     return 0;
180 }
181
182 /* 匹配列表 */
183 static const struct of_device_id led_of_match[] = {
184     { .compatible = "atkalpha-gpioled" },
185     { /* Sentinel */ }
186 };
187
188 /* platform 驱动结构体 */
189 static struct platform_driver led_driver = {
190     .driver = {
191         .name = "imx6ul-led", /* 驱动名字,用于和设备匹配 */
192         .of_match_table = led_of_match, /* 设备树匹配表 */
193     },
194     .probe = led_probe,
195     .remove = led_remove,
196 };
197 
198 /*
199 * @description : 驱动模块加载函数
200 * @param : 无
201 * @return : 无
202 */
203 static int __init leddriver_init(void)
204 {
205     return platform_driver_register(&led_driver);
206 }
207
208 /*
209 * @description : 驱动模块卸载函数
210 * @param : 无
211 * @return : 无
212 */
213 static void __exit leddriver_exit(void)
214 {
215     platform_driver_unregister(&led_driver);
216 }
217
218 module_init(leddriver_init);
219 module_exit(leddriver_exit);
220 MODULE_LICENSE("GPL");
221 MODULE_AUTHOR("zuozhongkai");
 
                   3.3 编写测试 APP
 
                    测试  
                    APP  
                    就直接使用上一章  
                    54.4.2  
                    小节编写的  
                    ledApp.c  
                    即可。  
                   
 
                   3.4 运行测试
 
                     将 编译出来  
                     leddriver.ko  
                     拷贝到  
                     rootfs/lib/modules/4.1.15  
                     目录中,重启开发板,进  
                    
 
                     
                     入到目录  
                     lib/modules/4.1.15  
                     中,输入如下命令加载  
                     leddriver.ko  
                     这个驱动模块。  
                    
 
                     
                    depmod //第一次加载驱动的时候需要运行此命令 使用depmod命令,可以在终端中输入depmod -a,这将分析所有可用的模块并生成依赖关系图表。( 可以不输入)modprobe leddriver.ko // 加载驱动模块 (包含依赖项)
 
                    驱动模块加载完成以后到 
                    /sys/bus/platform/drivers/ 
                    目录下查看驱动是否存在,我们在  
                   
 
                    
                    leddriver.c  
                    中设置  
                    led_driver (platform_driver  
                    类型 
                    ) 
                    的  
                    name  
                    字段为“ 
                    imx6ul-led 
                    ”,因此会在  
                   
 
                    
                    /sys/bus/platform/drivers/ 
                    目录下存在名为“ 
                    imx6ul-led 
                    ”这个文件,结果如图  
                    55.4.2.1  
                    所示: 
                   
 
                    
                   
 
                    
                    在 
                    /sys/bus/platform/devices/ 
                    目录下也存在  
                    led  
                    的设备文件,也就是设备树中  
                    gpioled  
                    这  
                   
 
                    
                     个节点,如图  
                     55.4.2.2  
                     所示: 
                    
 
                    
 
                     
                      驱动和模块都存在,当驱动和设备匹配成功以后就会输出如图  
                      55.4.2.3  
                      所示一行语句 
                     
 
                      
                     
 
                     ./ledApp /dev/dtsplatled 1// 打开 LED 灯./ledApp /dev/dtsplatled 0// 关闭 LED 灯rmmod leddriver.ko
 
              
            
 
           


















